[发明专利]输出共模电压稳定的开环放大器

说明书

技术领域

本发明涉及一种输出共模电压稳定的开环放大器，特别涉及一种在开环状态下输出共模电压稳定的放大器。它直接应用的领域是集成电路中对动态性能要求较高的低压CMOS工艺电路中的超高速采样/保持电路领域。

背景技术

目前，随着A/D转换器采样速率突破GSPS数量级，要求前端的采样/保持电路的工作频率也随之提升，不仅要求采样速率超过GSPS，同时要保证动态性能达到ADC要求，这就为采样/保持电路中放大器提出更高要求。

常规的输出共模电压稳定的负反馈放大器如图1所示。此负反馈放大器中，NMOS管M1、M2、M3、M4、M5与电阻R1、R2、R3、R4一起构成增益为“1”左右的差分放大器，电容C1、C2与运算放大器Amp1一起构成输出共模反馈控制电路；差分输入信号Vin+、Vin-经过增益为“1”差分放大器后得到差分输出信号Vo-、Vo+，而Vo-、Vo+的共模电压跟随Amp1正输入端电压Vcom的变化。常规的输出共模电压稳定的负反馈放大器的输出共模电压稳定，但也存在转换速度不高的问题：由于电容C1、C2的存在，加大了差分输出端的负载电容，会影响放大器的转换速度，特别在输入信号频率超过1GHz情况下，严重影响了差分输出信号的线性度，它很难应用在转换速度较高的采样/保持电路中。

发明内容

为克服上述常规输出共模电压稳定的负反馈放大器工作转换速度不高的问题，本发明提出了一种输出共模电压稳定的开环放大器，既能良好地控制放大器的输出共模电压，又不影响放大器的工作转换速度。

为实现上述目的，本发明解决上述技术问题所采取的技术方案，它含有：

一个主放大器单元，包括：

NMOS晶体管M₁～M₅和电阻R₁～R₄，其中，M₁的栅极接主放大器单元的正输入端V_in+，M₁的漏极与R₃的一端相接，并一起连接到负输出端V_o-，M₁的源极与R₁的一端相接，M₂的栅极接主放大器单元的负输入端V_in-，M₂的漏极与R₄的一端相接，并一起连接到正输出端V_o+，M₂的源极与R₂的一端相接，M₃的栅极接偏置电压V_bias2，M₃的漏极接电源V_cc，M₃的源极与R₃的另一端相接，M₄的栅极接偏置电压V_bias2，M₄的漏极接电源V_cc，M₄的源极与R₄的另一端相接，M₅的栅极接偏置电压V_bias1，M₅的漏极与R₁和R₂的另一端连接在一起，M₅的源极接地；

一个辅助放大器单元，包括：